Centre dedocumentation
scientifique

The application of bidirectional reflectance distribution function data to recognize the spatial heterogeneity of mixed pixels in vegetation remote sensing: a simulation study / Yanan Yan in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 86 n° 3 (March 2020)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 86 n° 3 (March 2020) . - pp 161 - 167 Titre : The application of bidirectional reflectance distribution function data to recognize the spatial heterogeneity of mixed pixels in vegetation remote sensing: a simulation study Type de document : Article/Communication Auteurs : Yanan Yan, Auteur ; Lei Deng, Auteur ; L. Xian-Lin, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 161 - 167 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes descripteurs IGN] agrégation spatiale [Termes descripteurs IGN] anisotropie [Termes descripteurs IGN] approche pixel [Termes descripteurs IGN] bande spectrale [Termes descripteurs IGN] détection d'objet [Termes descripteurs IGN] dispersion [Termes descripteurs IGN] distribution du coefficient de réflexion bidirectionnelle BRDF [Termes descripteurs IGN] distribution spatiale [Termes descripteurs IGN] extraction de la végétation [Termes descripteurs IGN] hétérogénéité spatiale [Termes descripteurs IGN] modèle de simulation [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] réflectance [Termes descripteurs IGN] régression linéaire [Termes descripteurs IGN] télédétection Résumé : (auteur) Spectral decomposition of mixed pixels can provide information about the abundance of end members but fails to indicate the spatial distribution of end members in vegetation remote sensing. This work is a significant attempt to use the bidirectional reflectance distribution function (BRDF) characteristics of mixed pixels in the prediction of spatial-heterogeneity metrics. Data sets from this function with different spatial distributions were constructed by the discrete anisotropic radiative transfer model, and three spatial aggregation and dispersion metrics were calculated: percentage of like adjacencies, spatial division index, and aggregation index. A simple linear regression method was used to construct the prediction model of spatial aggregation and dispersion metrics. The potential of multiangle remote sensing model for identifying spatial patterns well was demonstrated, and its importance was found to differ for different spatial aggregation and dispersion metrics. Specifically, the precision of the model based on multiangle reflectance used for predicting the spatial division index could meet a minimum root mean square of 5.95%. The reflectance features from backward observation on the principal plane play the leading role in recognizing the spatial heterogeneity of mixed pixels. The prediction model is sufficiently robust to distinguish the same vegetation with different growth trends, but also performs well when the ground objects have a smaller reflectance difference in the mixed pixels in a certain band. This study is expected to offer a new thought for spatial-heterogeneity identification of ground objects and thus promote the development of remote sensing technology in assessing spatial distribution. Numéro de notice : A2020-146 Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.86.3.161 date de publication en ligne : 01/03/2020 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.86.3.161 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94775 [article]

Quantification of the adjacency effect on measurements in the thermal infrared region / Xiaopo Zheng in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 57 n° 12 (December 2019)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 57 n° 12 (December 2019) . - pp 9674 - 9687 Titre : Quantification of the adjacency effect on measurements in the thermal infrared region Type de document : Article/Communication Auteurs : Xiaopo Zheng, Auteur ; Zhao-Liang Li, Auteur ; Xia Zhang, Auteur ; Guofei Shang, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 9674 - 9687 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Télédétection [Termes descripteurs IGN] adjacence [Termes descripteurs IGN] exitance spectrale [Termes descripteurs IGN] image à haute résolution [Termes descripteurs IGN] image thermique [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] réflectivité [Termes descripteurs IGN] température au sol Résumé : (auteur) Sensor-observed energy from adjacent pixels, known as the adjacency effect, influences land surface reflectivity retrieval accuracy in optical remote sensing. As the spatial resolution of thermal infrared (TIR) images increases, the adjacency effect may influence land surface temperature (LST) retrieval accuracy in TIR remote sensing. However, to our knowledge, few studies have focused on quantifying this adjacency effect on TIR measurements. In this study, a forward adjacency effect radiative transfer model (FAERTM) was developed to quantify the adjacency effect on high-spatial-resolution TIR measurements. The model was verified to be in good agreement with moderate resolution atmospheric transmission (MODTRAN) code, with a discrepancy 3 K in some cases. These findings indicate that the adjacency effect should be considered when retrieving LSTs from TIR measurements, at least in some specific conditions. The proposed FAERTM provides a useful model for quantifying and addressing the adjacency effect on TIR measurements Numéro de notice : A2019-600 Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2019.2928525 date de publication en ligne : 06/08/2019 En ligne : http://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2928525 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94599 [article]

Including Sentinel-1 radar data to improve the disaggregation of MODIS land surface temperature data / Abdelhakim Amazirh in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 150 (April 2019)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 150 (April 2019) . - pp 11 - 26 Titre : Including Sentinel-1 radar data to improve the disaggregation of MODIS land surface temperature data Type de document : Article/Communication Auteurs : Abdelhakim Amazirh, Auteur ; Olivier Merlin, Auteur ; Salah Er-Raki, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 11 - 26 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes descripteurs IGN] désagrégation [Termes descripteurs IGN] humidité du sol [Termes descripteurs IGN] image à haute résolution [Termes descripteurs IGN] image Landsat [Termes descripteurs IGN] image Landsat-8 [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-SAR [Termes descripteurs IGN] image Terra-MODIS [Termes descripteurs IGN] Maroc [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] réflectance spectrale [Termes descripteurs IGN] régression multiple [Termes descripteurs IGN] température au sol [Termes descripteurs IGN] zone semi-aride Résumé : (Auteur) The use of land surface temperature (LST) for monitoring the consumption and water status of crops requires data at fine spatial and temporal resolutions. Unfortunately, the current spaceborne thermal sensors provide data at either high temporal (e.g. MODIS: Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer) or high spatial (e.g. Landsat) resolution separately. Disaggregating low spatial resolution (LR) LST data using ancillary data available at high spatio-temporal resolution could compensate for the lack of high spatial resolution (HR) LST observations. Existing LST downscaling approaches generally rely on the fractional green vegetation cover (fgv) derived from HR reflectances but they do not take into account the soil water availability to explain the spatial variability in LST at HR. In this context, a new method is developed to disaggregate kilometric MODIS LST at 100 m resolution by including the Sentinel-1 (S-1) backscatter, which is indirectly linked to surface soil moisture, in addition to the Landsat-7 and Landsat-8 (L-7 & L-8) reflectances. The approach is tested over two different sites – an 8 km by 8 km irrigated crop area named “R3” and a 12 km by 12 km rainfed area named “Sidi Rahal” in central Morocco (Marrakech) – on the seven dates when S-1, and L-7 or L-8 acquisitions coincide with a one-day precision during the 2015–2016 growing season. The downscaling methods are applied to the 1 km resolution MODIS-Terra LST data, and their performance is assessed by comparing the 100 m disaggregated LST to Landsat LST in three cases: no disaggregation, disaggregation using Landsat fgv only, disaggregation using both Landsat fgv and S-1 backscatter. When including fgv only in the disaggregation procedure, the mean root mean square error in LST decreases from 4.20 to 3.60 °C and the mean correlation coefficient (R) increases from 0.45 to 0.69 compared to the non-disaggregated case within R3. The new methodology including the S-1 backscatter as input to the disaggregation is found to be systematically more accurate on the available dates with a disaggregation mean error decreasing to 3.35 °C and a mean R increasing to 0.75. Numéro de notice : A2019-136 Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2019.02.004 date de publication en ligne : 15/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.02.004 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92467 [article]

Réservation

Réserver ce document

Exemplaires (3)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
081-2019041	SL	Revue	Centre de documentation	Revues en salle	Disponible
081-2019043	DEP-RECP	Revue	MATIS	Dépôt en unité	Exclu du prêt
081-2019042	DEP-RECF	Revue	Nancy	Dépôt en unité	Exclu du prêt

Monitoring crops water needs at high spatio-temporal resolution by synergy of optical / thermal and radar observations / Abdelhakim Amazirh (2019)  

Public Titre : Monitoring crops water needs at high spatio-temporal resolution by synergy of optical / thermal and radar observations Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Abdelhakim Amazirh, Auteur ; A. Chehbouni, Directeur de thèse ; Salah Er-Raki, Auteur Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2019 Importance : 240 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse en vue de l’obtention du Doctorat de l'Université de Toulouse, Spécialité : Surfaces et Interfaces Continentales, Hydrologie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image mixte [Termes descripteurs IGN] évapotranspiration [Termes descripteurs IGN] gestion de l'eau [Termes descripteurs IGN] humidité du sol [Termes descripteurs IGN] image Landsat [Termes descripteurs IGN] image Landsat-8 [Termes descripteurs IGN] image MODIS [Termes descripteurs IGN] image multibande [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-SAR [Termes descripteurs IGN] image thermique [Termes descripteurs IGN] indice de végétation [Termes descripteurs IGN] MARRAKECH [Termes descripteurs IGN] micro-onde [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes descripteurs IGN] parcelle agricole [Termes descripteurs IGN] ressources en eau [Termes descripteurs IGN] stress hydrique [Termes descripteurs IGN] température de surface [Termes descripteurs IGN] zone semi-aride Résumé : (auteur) L'optimisation de la gestion de l'eau en agriculture est essentielle dans les zones semi-arides afin de préserver les ressources en eau qui sont déjà faibles et erratiques dues à des actions humaines et au changement climatique. Cette thèse vise à utiliser la synergie des observations de télédétection multispectrales (données radar, optiques et thermiques) pour un suivi à haute résolution spatio-temporelle des besoins en eau des cultures. Dans ce contexte, différentes approches utilisant divers capteurs (Landsat-7/8, Sentinel-1 et MODIS) ont été developpées pour apporter une information sur l'humidité du sol (SM) et le stress hydrique des cultures à une échelle spatio-temporelle pertinente pour la gestion de l'irrigation. Ce travail va parfaitement dans le sens des objectifs du projet REC "Root zone soil moisture Estimates at the daily and agricultural parcel scales for Crop irrigation management and water use impact: a multi-sensor remote sensing approach" (http://rec.isardsat.com/) qui visent à estimer l'humidité du sol dans la zone racinaire (RZSM) afin d'optimiser la gestion de l'eau d'irrigation. Des approches innovantes et prometteuses sont mises en place pour estimer l'évapotranspiration (ET), RZSM, la température de surface du sol (LST) et le stress hydrique de la végétation à travers des indices de SM dérivés des observations multispectrales à haute résolution spatio-temporelle. Les méthodologies proposées reposent sur des méthodes basées sur l'imagerie, la modélisation du transfert radiatif et la modélisation du bilan hydrique et d'énergie et sont appliquées dans une région à climat semi-aride (centre du Maroc). Dans le cadre de ma thèse, trois axes ont été explorés. Dans le premier axe, un indice de RZSM dérivé de LST-Landsat est utilisé pour estimer l'ET sur des parcelles de blé et des sols nus. L'estimation par modélisation de ET a été explorée en utilisant l'équation de Penman-monteith modifiée obtenue en introduisant une relation empirique simple entre la résistance de surface (rc) et l'indice de RZSM. Ce dernier est estimé à partir de la température de surface (LST) dérivée de Landsat, combinée avec les températures extrêmes (en conditions humides et sèches) simulée par un modèle de bilan d'énergie de surface piloté par le forçage météorologique et la fraction de couverture végétale dérivée de Landsat. La méthode utilisée est calibrée et validée sur deux parcelles de blé situées dans la même zone près de Marrakech au Maroc. Dans l'axe suivant, une méthode permettant de récupérer la SM de la surface (0-5 cm) à une résolution spatiale et temporelle élevée est développée à partir d'une synergie entre données radar (Sentinel-1) et thermique (Landsat) et en utilisant un modèle de bilan d'énergie du sol. L'approche développée a été validée sur des parcelles agricoles en sol nu et elle donne une estimation précise de la SM avec une différence quadratique moyenne en comparant à la SM in situ, égale à 0,03 m3 m-3. Dans le dernier axe, une nouvelle méthode est développée pour désagréger la MODIS LST de 1 km à 100 m de résolution en intégrant le SM proche de la surface dérivée des données radar Sentinel-1 et l'indice de végétation optique dérivé des observations Landsat. Le nouvel algorithme, qui inclut la rétrodiffusion S-1 en tant qu'entrée dans la désagrégation, produit des résultats plus stables et robustes au cours de l'année sélectionnée. Dont, 3,35 °C était le RMSE le plus bas et 0,75 le coefficient de corrélation le plus élevé évalués en utilisant le nouvel algorithme. Note de contenu : General Introduction 1- Bibliographic synthesis 2- Data & study sites description 3- Models & methods 4- Results & discussions Conclusions and perspectives Numéro de notice : 25694 Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Spécialité : Surfaces et Interfaces Continentales, Hydrologie : Toulouse : 2019 Organisme de stage : CESBIO - Centre d'Etudes Spatiales de la Biosphère En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/4412/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94759

ICARE-VEG: A 3D physics-based atmospheric correction method for tree shadows in urban areas / Karine R.M. Adeline in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 142 (August 2018)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 142 (August 2018) . - pp 311 - 327 Titre : ICARE-VEG: A 3D physics-based atmospheric correction method for tree shadows in urban areas Type de document : Article/Communication Auteurs : Karine R.M. Adeline, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; X. Ceamanos, Auteur ; T. Dartigalongue, Auteur ; Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : pp 311 - 327 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes descripteurs IGN] arbre (flore) [Termes descripteurs IGN] correction atmosphérique [Termes descripteurs IGN] détection d'ombre [Termes descripteurs IGN] houppier [Termes descripteurs IGN] image à très haute résolution [Termes descripteurs IGN] image hyperspectrale [Termes descripteurs IGN] Leaf Area Index [Termes descripteurs IGN] logiciel de traitement d'image [Termes descripteurs IGN] modèle de transfert radiatif [Termes descripteurs IGN] modélisation 3D [Termes descripteurs IGN] réflectance végétale [Termes descripteurs IGN] zone urbaine Résumé : (Auteur) Many applications dedicated to urban areas (e.g. land cover mapping and biophysical properties estimation) using high spatial resolution remote sensing images require the use of 3D atmospheric correction methods, able to model complex light interactions within urban topography such as buildings and trees. Currently, one major drawback of these methods is their lack in modeling the radiative signature of trees (e.g. the light transmitted through the tree crown), which leads to an over-estimation of ground reflectance at tree shadows. No study has been carried out to take into account both optical and structural properties of trees in the correction provided by these methods. The aim of this work is to improve an existing 3D atmospheric correction method, ICARE (Inversion Code for urban Areas Reflectance Extraction), to account for trees in its new version, ICARE-VEG (ICARE with VEGetation). After the execution of ICARE, the methodology of ICARE-VEG consists in tree crown delineation and tree shadow detection, and then the application of a physics-based correction factor in order to perform a tree-specific local correction for each pixel in tree shadow. A sensitivity analysis with a design of experiments performed with a 3D canopy radiative transfer code, DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer), results in fixing the two most critical variables contributing to the impact of an isolated tree crown on the radiative energy budget at tree shadow: the solar zenith angle and the tree leaf area index (LAI). Thus, the approach to determine the correction factor relies on an empirical statistical regression and the addition of a geometric scaling factor to account for the tree crown occultation from ground. ICARE-VEG and ICARE performance were compared and validated in the Visible-Near Infrared Region (V-NIR: 0.4–1.0 µm) with hyperspectral airborne data at 0.8 m resolution on three ground materials types, grass, asphalt and water. Results show that (i) ICARE-VEG improves the mean absolute error in retrieved reflectances compared to ICARE in tree shadows by a multiplicative factor ranging between 4.2 and 18.8, and (ii) reduces the spectral bias in reflectance from visible to NIR (due to light transmission through the tree crown) by a multiplicative factor between 1.0 and 1.4 in terms of spectral angle mapper performance. ICARE-VEG opens the way to a complete interpretation of remote sensing images (sunlit, shade cast by both buildings and trees) and the derivation of scientific value-added products over all the entire image without the preliminary step of shadow masking. Numéro de notice : A2018-296 Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2018.05.015 date de publication en ligne : 01/08/2018 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.05.015 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90415 [article]

Réservation

Réserver ce document

Exemplaires (3)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
081-2018081	RAB	Revue	Centre de documentation	En réserve 3L	Disponible
081-2018083	DEP-EXM	Revue	MATIS	Dépôt en unité	Exclu du prêt
081-2018082	DEP-EAF	Revue	Nancy	Dépôt en unité	Exclu du prêt

Understanding the temporal dimension of the red-edge spectral region for forest decline detection using high-resolution hyperspectral and Sentinel-2a imagery / Pablo J. Zarco-Tejada in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 137 (March 2018)  

Permalink

The potential of multifrequency SAR images for estimating forest biomass in Mediterranean areas / Emanuele Santi in Remote sensing of environment, vol 200 (October 2017)  

Permalink

Retrieving grassland canopy water content by considering the information from neighboring pixels / Binbin He in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 83 n° 8 (August 2017)  

Permalink

Simultaneous estimation of leaf area index, fraction of absorbed photosynthetically active radiation, and surface albedo from multiple-satellite data / Han Ma in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 55 n° 8 (August 2017)  

Permalink

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 3. Observation des surfaces continentales par télédétection 1 / Nicolas Baghdadi (2017)

Permalink

Evaluating leaf chlorophyll content prediction from multispectral remote sensing data within a physically-based modelling framework / H. Croft in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 102 (April 2015)  

Permalink

On the SAR backscatter of burned forests: a model-based study in C-Band, over burned pine canopies full text / Vasileios kalogirou in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 10 tome 1 (October 2014)

Permalink

Laboratory measurements of plant drying: Implications to estimate moisture content from radiative transfer models in two temperate species / Sara Jurdao in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 80 n° 5 (May 2014)  

Permalink

Improvement and application of the conifer forest multiangular hybrid GORT model MGeoSAIL / Qiang Wang in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 51 n° 10 (October 2013)  

Permalink

Spectral response function comparability among 21 satellite sensors for vegetation monitoring / Alemu Gonsamo in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 51 n° 3 Tome 1 (March 2013)  

Permalink